DE19858231A1

DE19858231A1 - Elektrische Antriebseinheit für Fahrzeugaggregate

Info

Publication number: DE19858231A1
Application number: DE19858231A
Authority: DE
Inventors: Detlef Lauk; Ernst Fischer; Hansjoerg Karcher; Juergen Herp; Erik Maurer; Andreas Wiegert; Bernd Bock; Richard Hurst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2000-06-29
Also published as: EP1055277A1; JP4335461B2; KR20010024916A; EP1055277B1; BR9907958A; KR100629100B1; WO2000036728A1; JP2002533049A; US6376962B1

Abstract

Bei einer elektrischen Antriebseinheit für Fahrzeugaggregate, wie Fensterheber, Scheibenwischer o. dgl., mit einem Kommutator (16) und Kommutatorbürsten (17) aufweisenden Kommutatormotor (11) und mit elektrischen Bauteilen (18-21) einer Motorelektronik sind zur Reduzierung der Fertigungskosten und zur Vereinfachung der Montage die elektrischen Bauteile (18-21) auf einem die elektrische Verbindung zwischen Bauteilen (18-21) und Kommutatormotor (11) herstellenden Stanzgitter (22) befestigt und die Kommutatorbürsten (17) als Hammerbürsten ausgeführt, deren Trägerbleche (23) aus dem Stanzgitter einstückig herausgebogen sind (Fig. 1).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Antriebseinheit für Fahrzeugaggregate, wie Fensterheber, Scheibenwischer od. dgl., der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Eine bekannte elektrische Antriebseinheit für Fensterheber in Kraftfahrzeugen (DE 90 13 006 U1) weist ein an das kommutatorseitige Ende des Kommutatormotors sich anschließendes Getriebegehäuse auf, in das die verlängerte Motorwelle als Getriebeantriebswelle (Schneckenwelle) hineinragt. In einem Elektronikgehäuse ist eine mit einem äußeren Anschlußstecker und Kommutatorbürsten sowie mit Bauelementen einer Motorelektronik elektrisch verbundene Leiterplatte angeordnet. Die Leiterplatte weist ein einstückiges Aufnahmeteil für die Bürstenhalterung und ein einstückiges Aufnahmeteil für den Anschlußstecker auf. Die elektrischen Anschlüsse der Bauelemente, der Bürsten und der Anschlußstecker sind mit den Leiterbahnen der Leiterplatte kontaktiert. Die Bürsten sind diametral am Kommutator angeordnet und jeweils in einem in der Bürstenhalterung ausgebildeten Köcher radial verschieblich gehalten. Das Elektronikgehäuse ist Bestandteil des Getriebegehäuses und durch einen mit dem Getriebegehäusedeckel einstückigen Elektronikgehäusedeckel verschlossen.

Aus der DE 44 30 798 A1 ist ein Stanzgitter aus Metallstreifen bekannt, die als Leiterbahnen zur Verbindung von Bauelementen dienen. Die Bauelemente sind auf dem Stanzgitter aufgebracht und ihre Anschlußbeinchen an das Stanzgitter angeschweißt oder angelötet. Als Beispiel für mögliche Bauelemente sind integrierte Schaltungen, Sensoren, Widerstände, Kondensatoren etc., angegeben. Das Stanzgitter mit darauf angebrachten Bauelementen ist mit Kunststoff umspritzt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit für Fahrzeugaggregate mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß alle elektrischen Bauelemente und stromführenden Verbindungen auf einem pro Motortyp standardisierten Stanzgitter konzentriert sind, das ein gutes Handling gewährleistet und definierte Schnittstellen zum Grundstecker besitzt. Die als Hammerbürsten ausgeführten Kommutatorbürsten sind einstückiger Bestandteil des Stanzgitters und müssen nicht gesondert montiert und verdrahtet werden. Der Montageaufwand für die Bürstenmontage entfällt. Die Trägerbleche der Hammerbürsten stellen gleichzeitig die Bürstenandruckkräfte am Kommutator zur Verfügung. Die Zuführung der Schleifkohle erfolgt von der vom Kommutator abgekehrten Rückseite der Trägerbleche her. Das vom Stanzgitter mit Bauelementen und Kommutatorbürsten gebildete Einheitsteil kann automatisch gefertigt, gut bestückt, automatisch geschweißt und leicht montiert werden.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer elektrischen Antriebseinheit für eine Scheibenwischer in Kraftfahrzeugen,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte elektrische Antriebseinheit für einen Scheibenwischer in Kraftfahrzeugen als Ausführungsbeispiel für ein allgemeines Fahrzeugaggregat weist ein Motorgehäuse 9 und ein daran angesetztes zweiteiliges Getriebegehäuse 10 auf, das aus einem Gehäuseunterteil und einem hier nicht dargestellten Gehäusedeckel besteht. In dem Motorgehäuse 9 ist ein Kommutatormotor 11 mit Stator 12 und Rotor 13 aufgenommen, dessen den Rotor 13 tragende verlängerte Rotorwelle 14 als Getriebeantriebswelle eines hier nicht dargestellten Getriebes in das Getriebegehäuse 10 hineinragt. Eine im Rotor 13 aufgenommene Rotorwicklung 15 ist mit den Kommutatorlamellen eines drehfest auf der Rotorwelle 14 sitzenden Kommutators 16 elektrisch leitend verbunden. Auf dem Umfang des Kommutators 16 sind Schleifkohlen 24 dreier Kommutatorbürsten 17 (Fig. 2) mit radialer Anpreßkraft aufgedrückt, die mit einem hier nicht dargestellten Anschlußstecker verbunden sind.

Zur Antriebseinheit gehören weiterhin elektrische Bauteile einer Motorelektronik, wie eine Entstördrossl 18, ein Entstörkondensator 19, eine Diode 20, ein Thermoschalter 21 sowie ggf. hier nicht dargestellte Widerstände. Alle diese elektrischen Bauteile 18-21 sind auf einem Stanzgitter 22 aus elektrisch leitendem Material befestigt, das die elektrischen Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen und dem Kommutatormotor 11 bzw. den Kommutatorbürsten 17 herstellt. Das Stanzgitter 22, auch lead frame genannt, ist in dem Getriebegehäuse 10 integriert und im Ausführungsbeispiel in den Gehäusedeckel eingelegt und durch Ultraschallschweißen oder Warmverstemmung von hierfür vorgesehene Positionszapfen am Gehäusedeckel befestigt. Das Stanzgitter 22 kann auch in gleicher Weise mit dem ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Gehäuseunterteil fest verbunden werden. Die elektrische und mechanische Verbindung der Bauteile 18-21 mit dem Stanzgitter 22 erfolgt durch Aufschweißen der an den Bauteilen 18-21 vorstehenden Beinchen auf die Metallstege des Stanzgitters 22, was z. B. mittels Laserschweißen möglich ist.

Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Kommutatorbürsten 17 als sog. Hammerbürsten ausgebildet, bei denen jeweils eine Schleifkohle 24 von einem Federhebel oder Trägerblech 23 gehalten wird, das gleichzeitig die radiale Anpreßkraft für die Schleifkohle 24 an den Kommutator 16 aufbringt. Jedes Trägerblech 23 ist dabei einstückig aus dem Stanzgitter 22 herausgebogen, und die Schleifkohlen 24 sind von der von dem Kommutator 16 abgekehrten Rückseite der Trägerbleche 23 her in entsprechende Aussparungen in den Trägerblechen 23 eingesetzt und z. B. mittels nicht dargestellter Laschen axial unverschieblich festgelegt. Die insgesamt drei Kommutatorbürsten 17, die alle in gleicher Weise als Hammerbürsten ausgebildet sind, ermöglichen den Betrieb des Kommutators 11 in zwei Drehzahlstufen. Zur Erleichterung der Montage ist an den freien Enden der Trägerbleche 23 der beiden einander diametral gegenüberliegenden Kommutatorbürsten 17 jeweils eine Fügungshilfe 25 in Form einer zum Kommutator 16 hin vorspringenden abgewinkelten Führungsnase ausgebildet. Beim Aufsetzen des Gehäusedeckels gleiten diese Fügungshilfen 25 über den Kommutator 16 und erleichtern somit das Aufschieben der Kommutatorbürsten 17.

In der Regel weist die für einen Scheibenwischer konzipierte Antriebseinheit noch einen Endlagenschalter zum Abschalten des Kommutatormotors 11 in der sog. Parklage des Scheibenwischers auf. Der hier nicht dargestellte Endlagenschalter wird mittels eines Schleifkontakts realisiert, der in der Parklage des Scheibenwischers die Stromzufuhr zu dem Kommutatormotor unterbricht. Die mit dem Schleifkontakt zusammenwirkende Schleifkontaktfeder wird dann ebenfalls einstückig aus dem Stanzgitter 22 herausgebogen.

Claims

1. Elektrische Antriebseinheit für Fahrzeugaggregate mit einem einen Kommutator (16) und mindestens zwei Kommutatorbürsten (17) aufweisenden Kommutatormotor (11) und mit elektrischen Bauteilen (18-21) einer Motorelektronik, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauteile (18-21) auf einem die elektrische Verbindung zwischen den Bauteilen (18-21) und dem Kommutatormotor (11) herstellenden Stanzgitter (22) befestigt sind und daß die Kommutatorbürsten (17) als Hammerbürsten ausgeführt sind, deren Trägerbleche (23) aus dem Stanzgitter (22) einstückig herausgebogen sind.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, mit einem der Rotorwelle (14) des Kommutatormotors (11) nachgeordneten, in einem Getriebegehäuse (10) aufgenommenen Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Bauelementen (18-21) bestückte Stanzgitter (22) in dem Getriebegehäuse (10) integriert ist.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Kunststoff gefertigte Getriebegehäuse (10) zweiteilig ist und aus einem Gehäuseunterteil und einem Gehäusedeckel besteht und daß das Stanzgitter (22) in den Gehäuseunterteil oder dem Gehäusedeckel eingelegt und mit diesem fest verbunden ist.

4. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von Stanzgitter (22) und Gehäuseunterteil bzw. Gehäusedeckel durch Ultraschallschweißen oder Warmverstemmung von am Getriebegehäuse (10) angeformten Positionszapfen vorgenommen ist.

5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Trägerblechen (23) der Hammerbürsten jeweils eine Fügungshilfe (25) für das Aufschieben der Hammerbürsten (17) auf den Koinmutator (16) ausgebildet ist.

6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1-5 mit einem Endlagenschalter zum Abschalten des Kommutatormotors (11) in einer definierten Endlage des Fahrzeugaggregats, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlagenschalter eine Schleifkontaktfeder aufweist, die aus dem Stanzgitter (22) einstückig herausgebogen ist.